CN101294984A - 探针装置及检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种探针装置及检查装置，使薄膜探针的各触头与被检查体的电极确实地接触。该探针装置包括：固定于主体框架侧的探针基座，支承薄膜探针并使其与被检查体的电极进行电接触的探针块，在上述薄膜探针的各触头与被检查体的电极接触的状态下、以均匀的压力对该薄膜探针进行加压的加压机构；上述加压机构包括顶端加压部，该顶端加压部直接与上述薄膜探针接触，在该薄膜探针的各触头与上述被检查体电极接触的状态下，对该薄膜探针进行加压；上述顶端加压部由对上述薄膜探针进行加压的加压板、使利用该加压板施加的压力变均匀的弹性体、设置于上述薄膜探针的上述触头一侧且与上述弹性体互相结合使施加到上述各触头上的压力变均匀的支承薄膜构成。

Description

探针装置及检查装置

技术领域

本发明涉及一种用于检查液晶面板、集成电路等平板状被检查体的探针装置及检查装置。

背景技术

通常，使用探针卡那样的探针装置检查液晶面板等平板状被检查体。作为该种探针装置中的一种，公知有使用探针片，该探针片在电气绝缘性薄膜的一面上形成互相平行延伸的多根配线，将各配线的一部分作为探针元件使用。专利文献1中公开有该例。下面，对该专利文献1的发明进行概述。

如图2所示，探针装置1的结构包括探针块2。在图示例中，探针块2由探针片3、与探针片3连接的片状的第1连接片4、与第1连接片4连接的第2连接片5、及安装有上述片3、4和5的探针座6。

如图3所示，探针片3为在电气绝缘性薄膜9的一面上形成其前端部互相并列地向前后方向延伸的多根配线8的薄膜测试装置。配线8的配列间距与液晶面板10的电极11(参照图2)的配列间距相同。

另外，探针片3在各配线8的前端部具有突起电极13。各突起电极13具有半球状的形状。

如图4所示，第1连接片4为在电气绝缘性薄膜17的一面上形成多根配线15及16的薄片(TAB)，并且，在另一面上具有与配线15、16电连接的驱动用集成电路18。

第1连接片4的各配线15与探针片3的配线8以一对一的形式相对应，并与相对应的配线8进行电连接。集成电路18用于驱动液晶面板10，从配线16接收驱动用控制信号后，将驱动信号输出到配线15。

第2连接片5为在电气绝缘性薄膜20的一面上形成多根配线19的扁形电缆(FPC)。第2连接片5的各配线19与第1连接片4的配线16以一对一的形式相对应，并与相对应的配线16进行电连接。

如图5所示，探针座6由板状部22和安装部23形成。探针片3在其前端部向安装部23的前方突出且配线8位于薄膜9的下方的状态下，在薄膜9处被安装到安装部23的下表面。在配线16及19位于下侧的状态下，连接片4及5在薄膜17处被安装于板状部22的下表面。

各配线8的前端部、与其前端部相对应的薄膜9的部位及突起电极13作为探针元件起作用。因此，探针片3的前端部，特别是形成有突起电极13的区域作为探针区域起作用。

另外，探针装置1包括：与探针座6结合的板状台座、即探针基座25，利用多个螺钉构件与探针基座25的下侧结合的配线构件26，与探针基座25连接的臂27，配置在臂27的前端部并向下方推压探针片3的前端部的推压机构28，在推压机构28推压探针片3的状态下维持臂27的螺钉构件29，且该维持可解除。

如图4所示，配线构件26为在电气绝缘性基板32的一面上平行地形成多根配线31的连接基板。如图5所示，在配线31朝向下方的状态下，配线构件26借助隔板34安装于探针基座25的下表面。

配线构件26的各配线31与配线19电连接，该配线19与第2连接片5相对应。

臂27与探针基座25相结合，在臂27的后部具有供螺钉构件29贯通的孔。螺钉构件29与形成于探针基座25上的螺孔进行螺纹配合。

如图6所示，推压机构28包括：配置于臂27顶端部下侧的基座构件35，沿上下方向贯通臂27的前端部并与基座构件35进行螺纹配合的1个以上的调整螺钉(未图示)，配置在臂27与基座构件35之间并对基座构件35向相对于臂27的下方施力的1个以上的第1弹性体36，配置在基座构件35上并与探针片3的前端部上表面相接触的第2弹性体37，使调整螺钉位于导向销38之间、向左右方向隔有间隔地沿上下方向延伸的多个导向销38。

基座构件35向左右方向延伸，并且利用调整螺钉及导向销38可向上下方向移动地安装于臂27上。导向销38由臂27及基座构件35中任意一方支承的同时，可向上下方向相对移动地容纳于臂27及基座构件35中的另一方，并且，导向销38贯通第1弹性体36地延伸。

专利文献1：日本特开2001-141747号公报

专利文献2：日本特开平8-254677号公报

但是，如图6所示，在上述推压机构28中，用第1弹性体36对第2弹性体37加压，将各突起电极13向液晶面板10的各电极11推压。此时，排列成一列的各突起电极13被半圆柱状弹性体37加压，从而该各突起电极13被以均匀的压力推压于液晶面板10的各电极11上而进行电连接。

但是，在各突起电极13不是一列，而是如图7所示的互相交错配置(2列交错)、图8的3列交错、图9的4列交错、及其他多列交错的情况下，不能用半圆柱状弹性体37均匀加压。

作为对应上述情况的对策，在专利文献2中提出了使用片状的弹性薄膜对多个触头均匀地加压。具体地说，如图9及图10所示，提出了一种在加压板40与薄膜探针41之间设置弹性薄膜42，从而以均匀的力对薄膜探针41进行加压。

但是，在该情况下，若用片状的弹性薄膜42对配设成多列交错状的触头43进行加压，则如图11所示，存在下述问题：在配设了多个触头43的区域的中央部，各触头43承受推压力，而在周边部，触头43变少或者不存在，由于均匀施加的推压力导致薄膜探针41发生挠曲，中央部的各触头43A浮起引起接触不良这样的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而做成的，其目的在于提供一种能够均匀推压以交错状等不规则排列的各触头并使各触头确实地与各电极接触的探针装置及检查装置。

一种用于解决上述问题的本发明的探针装置，其特征在于，该探针装置包括：固定于主体框架一侧的探针基座，支承薄膜探针并使其与被检查体的电极进行电接触的探针块，在上述薄膜探针的各触头与被检查体电极相接触的状态下、用均匀的压力对该薄膜探针进行加压的加压机构；上述加压机构具有顶端加压部，该顶端加压部直接与上述薄膜探针接触，且在该薄膜探针的各触头与上述被检查体的电极相接触的状态下，对该薄膜探针进行加压；上述顶端加压部由对上述薄膜探针进行加压的加压板、使利用上述加压板施加的压力变均匀的弹性体、设置于上述薄膜探针的上述触头一侧且与上述弹性体互相结合使施加到上述各触头上的压力均匀的支承薄膜构成。

采用上述构成，上述加压机构的上述顶端加压部用其加压板对弹性体进行加压，该弹性体将压力变均匀而对各触头施加均匀的压力。另外，支承薄膜从上述薄膜探针的上述触头一侧支承薄膜探针，使施加到上述各触头上的压力变均匀。

上述支承薄膜优选设置于上述薄膜探针的触头一侧的、一群触头周围。由此，用一群触头和其周围的支承薄膜支承利用上述弹性体施加的压力而使施加到各触头上的压力变均匀。

一种用于检查被检查体的检查装置包括：从外部搬入被检查体并在检查结束之后将被检查体输送到外部的放置部、支承从上述放置部输送来的被检查体并对其进行试验的测定部，优选使用上述探针装置来作为上述测定部的探针装置。

如上所述，用各触头和各支承薄膜支承利用上述弹性体施加的压力，使施加到各触头上的压力变均匀，因此，可以使上述薄膜探针的各触头和上述被检查体的电极确实地接触。

附图说明

图1为表示本发明实施方式的探针装置的主要部分的侧面剖视图。

图2为表示以往检查装置的探针装置的探针块的立体图。

图3为表示以往检查装置的探针装置的探针片的立体图。

图4为表示以往检查装置的探针装置的后视图。

图5为表示以往检查装置的探针装置的侧面剖视图。

图6为表示以往检查装置的探针装置的主要部分的剖视图。

图7为表示以往检查装置的探针装置的突起电极的排列例子的底面图。

图8为表示以往检查装置的探针装置的突起电极的排列例子的底面图。

图9为表示以往检查装置的探针装置的触头部分的主要部分放大图。

图10为表示以往检查装置的探针装置的主要部分的侧面剖视图。

图11为表示以往检查装置的探针装置的触头部分的主要部分的放大图。

图12为表示本发明实施方式的检查装置的探针装置的立体图。

图13为表示本发明实施方式的检查装置的探针装置的分解立体图。

图14为表示本发明实施方式的检查装置的探针装置的局部剖侧视图。

图15为表示本发明实施方式的检查装置的探针装置的触头部分的主要部分放大图。

图16为表示本发明实施方式的检查装置的探针装置的触头部分的主要部分放大图。

图17为表示在本发明实施方式的检查装置的探针装置上安装了宽支承薄膜的例子的主要部分放大图。

图18为表示图17的支承薄膜和弹性体的交界部分的主要部分放大图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明实施方式的探针装置及检查装置进行说明。本实施方式的检查装置与上述以往的检查装置大致相同，因此，在此以探针装置为中心进行说明。另外，作为检查装置可以应用于可使用本实施方式的探针装置的所有装置。

本实施方式的探针装置1为液晶面板的检查装置所使用的装置。液晶面板为长方形的形状，并且在与长方形相邻的2个边相对应的缘部以规定间距形成多个电极(未图示)。

如图12～图14所示，探针装置51构成为包括探针基座52、探针块53和加压机构54。

探针基座52为固定于检查装置的主体框架一侧的构件。探针基座52在被固定于主体框架一侧的状态下，支承探针块53及加压机构54。在探针基座52的下侧面设有与探针块53的凸部65相嵌合的导轨56。

在探针基座52的上侧面设置探针块固定螺钉57、螺孔58、铰链支承部59。探针块固定螺钉57是用于使其头部与设置在探针块53的凸部65内的嵌合槽66相嵌合而将探针块53固定于探针基座52上的螺钉。螺孔58是用于拧入后述加压机构54的固定螺钉82的螺孔。铰链支承部59是与后述加压臂81的基端平板部85的铰链嵌合部89相嵌合的部分。

探针块53是用其顶端等支承探针、用于使探针与液晶面板61的电极(未图示)进行电接触的构件。探针块53主要由FPC板62和配线构件63构成。FPC板62包括：与探针基座52下侧面的导轨56相嵌合的凸部65，设置于该凸部65内的嵌合槽66，在凸部65与导轨56相嵌合的状态下与探针基座52的缘部相抵接而对探针块53进行定位的止挡件67等。

配线构件63是用于使外部装置与形成于液晶面板61表面的电路进行电连接的构件，该外部装置用于交换液晶面板61的控制信号、检测信号等。配线构件63主要由基座一侧基板70、FPC71、FPC基板72、薄膜探针73构成。

基座一侧基板70安装于探针基座52一侧，与上述外部装置进行电连接。FPC71是用于借助FPC基板72使基座侧基板70和薄膜探针73进行电连接的构件。FPC71的基端部利用设于FPC板62基端部的圆柱状弹性体74来与基座侧基板70连接。具体地说，当FPC71的靠配线一侧的接点和基座侧基板70的靠配线一侧的接点相互抵接时，被上述弹性体74从FPC71一侧推压，从而使FPC71与基座侧基板70相互电连接。FPC基板72为搭载了驱动用集成电路75等的基板。FPC基板72设于FPC71的中途。

薄膜探针73是用于与液晶面板61的各电极进行电连接的构件。薄膜探针73设于FPC71的顶端部。如图1所示，薄膜探针73主要由基板77、触头78构成。基板77构成为直接利用FPC71的一部分。通过使用FPC71做成柔软地、可挠曲的基板。触头78设于基板77下侧面的、与液晶面板61的各电极相对应的位置。具体地说，如图1、7所示，触头78适当配设成交替错开的配置(2列交错)、图8的3列交错、图9的4列交错。

加压机构54是用于在探针块53的薄膜探针73的触头78与液晶面板61的电极相接触的状态下、以均匀的压力对该薄膜探针73进行加压的机构。将覆盖配设成交错状的整个触头78的范围作为加压范围80(参照图7、8)，加压机构54被设定为对该范围进行加压。如图13、14所示，加压机构54由加压臂81、固定螺钉82、顶端加压部83构成。

加压臂81是用于支承顶端加压部83、借助该顶端加压部83对上述薄膜探针73进行加压的构件。加压臂81由基端平板部85、斜板部86和顶端推压板部87构成。

基端平板部85是可旋转地支承于探针基座52上的构件。在基端平板部85的基端设有铰链嵌合部89。通过该铰链嵌合部89与探针基座52的铰链支承部59相嵌合，将基端平板部85可相对于探针基座52转动地安装于探针基座52上。

斜板部86为用于支承顶端推压板部87的构件。斜板部86将其基端支承于基端平板部85上，且用其顶端支承顶端推压板部87。

顶端推压板部87为用于支承顶端加压部83的构件。该顶端推压板部87形成为具有覆盖上述加压范围80的尺寸的长方形状，且支承位于薄膜探针73对面的顶端加压部83。

固定螺钉82为用于将加压臂81固定在设定位置的螺钉。在本实施方式中，在加压臂81的基端平板部85与探针基座52的上侧面相抵接的状态下，固定螺钉82固定加压臂81。

顶端加压部83直接与上述薄膜探针73接触，是用于在该薄膜探针73的触头78与上述液晶面板61的电极相接触的状态下、对该薄膜探针73进行加压的构件。如图1所示，该顶端加压部83由加压板91、弹性支承部92、弹性体93和支承薄膜94构成。

加压板91是用于借助弹性体93对上述薄膜探针73进行加压的构件。加压板91形成为与加压范围80的尺寸相一致的长方形状。在加压板91上设有3个供后述弹性支承部92的滑动销97拧入的螺孔96。

弹性支承部92为用于弹性支承加压板91的构件。弹性支承部92由滑动销97、弹簧98构成。滑动销97可滑动地插入设于加压臂81的顶端推压板部87上的销孔99内。在滑动销97的顶端设有可拧入到加压板91的螺孔58中的螺纹牙。

弹簧98被上述顶端推压板部87支承、是用于向液晶面板61侧推压加压板91的构件。弹簧98安装于滑动销97上。在该状态下，将滑动销97拧入到加压板91的螺钉孔96内，从而上述弹簧98的基端支承于顶端推压板部87，由其顶端向液晶面板61侧推压加压板91。

在顶端推压板部87上并列配设3个弹性支承部92。该弹性支承部92的位置配置成可借助弹性体93以均匀的压力将所有触头78朝向各电极加压。具体地说，弹性支承部92设定于根据各触头78的坐标上的位置而统计求得的各触头78的中心位置。例如，将各触头78分成多组，对各组的每个组特定各触头78的统计中心位置，将弹性支承部92设于该位置。

弹性体93是用于使加压板91侧的压力变均匀、对各触头78施加均匀压力的构件。弹性体93由具有弹性的片状构件构成。例如，可以使用绝缘性的片状弹性体等高分子材料。

支承薄膜94与弹性体93互相结合，是用于使施加到薄膜探针73的各触头78上的压力变均匀的构件。该支承薄膜94设于薄膜探针73的基板77的触头78侧的、相接近地集中的一群触头78周围。支承薄膜94支承由弹性体93推压的薄膜探针73的基板77上易于挠曲的周围(触头78较少或者不存在的部分)，抑制薄膜探针73的基板77的挠曲(参照图11)，如图15、16所示，使施加于各触头78上的压力均匀。将支承薄膜94的厚度设定为与各触头78的高度大致相同。

如图15所示，在夹着各触头78的两侧(图7、8的左右两侧)细长地配设支承薄膜94。另外，如图17所示，也可以使支承薄膜94的配设位置扩展到薄膜探针73两侧的FPC71，支承大范围。另外，支承薄膜94的内侧端位置也可以如图15所示，位于弹性体93周缘部的内侧的位置，也可以如图17、18所示，设于弹性体93周缘部的外侧的位置。特别是在图17的4列交错的触头78数量较多的情况下，支承薄膜94的内侧端位置优选设于位于弹性体93周缘部外侧的位置，用支承薄膜94的内侧对基板77进行加压，使来自弹性体93的压力集中到各触头78上。此时，多个触头78在大范围内支承由弹性体93产生的压力，基板77发生如图11所示的挠曲的可能性降低，因此，优选使弹性体93施加的压力集中到各触头78上。因此，将支承薄膜94的内侧端位置设定为位于弹性体93周缘部的外侧的位置。另外，作为触头78的形状，公知有图15、16所示的尖状、图17、18所示的圆形。

支承薄膜94由绝缘性的片状弹性体等高分子材料构成。支承薄膜94的硬度设定为稍微被加压板91施加的压力压扁的程度。由此，在弹性体93借助基板77用足够的压力推压各触头78的状态下，支承薄膜94抑制基板77周缘部(各触头78的外侧)挠曲，使施加到各触头78上的压力均匀。

在以上构成的探针装置51中，液晶面板61被载置于工作台上，在使各触头78与液晶面板61的各电极相互接触的状态下，若施加过驱动(overdrive)，则由弹性支承部92弹性支承的弹性体93对薄膜探针73的基板77均匀地加压。然后，被均匀加压后的基板77对各触头78和支承薄膜94进行加压。然后用支承薄膜94支承一群各触头78的周围，因此，不会使基板77挠曲地对各触头78进行加压。而且，该弹性体93的加压均匀施加到基板77上，因此，在各触头78上作用有相同的压力。

由此，能够以均匀的压力对各触头78进行加压，使所有触头78确实地与液晶面板61的各电极接触，高精度地检查液晶面板61。

变形例

在上述实施方式中，支承薄膜94由具有弹性的构件构成，但也可以将支承薄膜94的厚度设定为稍薄于触头78的高度，由几乎没有弹性的构件构成。在该情况下，图16所示状态时，为了用支承薄膜94支承各触头78的周围且几乎不会挠曲，对薄膜探针73的基板77的在支承薄膜94的内侧进行重点加压，并用足够的力向液晶面板61的各电极推压各触头78。由此，可以使各触头78确实地与液晶面板61的电极相接触。

上述支承薄膜94可以设置在一群触头78周围的一部分上，也可以设置成覆盖整周。上述支承薄膜94设于薄膜探针73的基板77上的易于挠曲的部分。

Claims (4)

1.一种探针装置，其特征在于，

该探针装置包括：固定于主体框架一侧的探针基座，支承薄膜探针并使其与被检查体的电极进行电接触的探针块，在上述薄膜探针的各触头与被检查体的电极接触的状态下、以均匀的压力对该薄膜探针加压的加压机构；

上述加压机构具有顶端加压部，该顶端加压部直接与上述薄膜探针接触，在该薄膜探针的各触头与上述被检查体的电极相接触的状态下，对该薄膜探针进行加压；

上述顶端加压部由对上述薄膜探针进行加压的加压板、使利用该加压板施加的压力变均匀的弹性体、设于上述薄膜探针的上述触头一侧且与上述弹性体互相结合使施加到上述各触头上的压力均匀的支承薄膜构成。

2.根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于，上述支承薄膜设于上述薄膜探针的触头侧的一群探针周围，用一群触头和其周围的支承薄膜支承利用上述弹性体施加的压力，并使施加到各触头上的压力变均匀。

3.一种用于检查被检查体的检查装置，其特征在于，

该检查装置包括从外部搬入被检查体、并在检查结束后将被检查体输送到外部的放置部、和支承从该放置部输送来的被检查体并对其进行试验的测定部；

上述测定部的探针装置包括：固定在主体框架一侧的探针基座，支承薄膜探针并使其与被检查体的电极进行电接触的探针块，在上述薄膜探针的各触头与被检查体的电极相接触的状态下以均匀的压力对该薄膜探针加压的加压机构；

上述加压机构具有顶端加压部，该顶端加压部直接与上述薄膜探针接触，在该薄膜探针的各触头与上述被检查体的电极相接触的状态下，对该薄膜探针进行加压；

上述顶端加压部由对上述薄膜探针进行加压的加压板、使利用该加压板施加的压力变均匀的弹性体、设于上述薄膜探针的上述触头一侧且与上述各触头互相结合使施加到上述各触头上的压力均匀的支承薄膜构成。

4.根据权利要求3所述的检查装置，其特征在于，上述支承薄膜设于上述薄膜探针的触头侧的一群触头的周围，用一群触头和其周围的支承薄膜支承利用上述弹性体施加的压力并使施加到各触头上的压力变均匀。

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